谈军工电子智能制造总体架构及关键赋能技术

2021-11-24张锦蜀

商品与质量 2021年29期

关键词：军工柔性研制

张锦蜀

四川九洲电器集团有限责任公司四川绵阳 621000

如今，军工电子产业发生了较大变革，新技术的引入和落实，使得原有架构模式发生转变，内部技能水平明显提高，同时为更好地适应新时代发展需求，相关人员还需做好统筹分析和管理，以改善产品研制水平，推动行业的良好发展。

1 军工电子智能制造转型需求

一是全生命周期的智能化管控。军工电子产业发展中，采用集研发、生产、制造于一体的研制管理模式，其中涉及的业务内容较多，如工程设计、工艺研制、仿真测试、综合保障等，需要对其实行全生命周期的智能化管控，以保证产品研制的质量。

二是智能化赋能技术。军事电子行业随着电子信息技术的发展产生了较大变革，生产效率有所提高，不过由于技术含量上升，产品复杂性增强，为保持研制水准，需借助智能化、大数据等智能赋能技术，以提升产品的总体水平。

三是一体化。这里的一体化指的是结构功能一体化、平台荷载一体化。这是新时代对军工电子行业的要求，也是提高产品研制质量，突显功能性、实用性及智能性的关键。

四是批量化、定制化。军工电子产品种类较多，批量较小，在管理过程中存在诸多问题，为军工电子智能制造转型带来了阻碍。为此，就需要改善智能化、可视化水平，做好批量管理，科学定制，以输出更多的优质设备。

五是跨平台、跨系统集成。军工电子产品研制中涉及到市场、科研、生产、制造、采购、质量、财务等业务，需要构建专业平台及系统，实现信息的实时传输和共享。对于系统层间信息传递，在系统或平台构建中，基于数据链集成，确保信息互通的及时性。

六是加强信息安全性。军工电子研制中存在较多涉密信息，在信息时代下，信息查阅、传递也从原本的封闭性转变成开放性，虽然可加快信息共享，但存在的信息安全也不容忽视。所以在转型发展中，就要加大信息安全防护力度，杜绝丢失、破损、窃取等问题的发生[1]。

2 军工电子智能制造总体架构

2.1 产线层

该层是为增强执行管控能力。在建设过程中要对柔性生产、工艺规划、柔性组合、信息采集、装备智能等方面加以考量，融入智能化理念和技术，丰富产线层的整体功能。重点对柔性能力、数据采集、设备通信实施智能化处理，以此实现批量化生产及多样化管理，降低混线生产存在的时间与资源浪费。

2.2 企业层

该层是实现企业经营管理的核心部分，目的是完善产品全生命周期的管理，加强协作作业、研制、资源计划编制和管控、运维及经营决策的准确性、可行性，为军工电子产品研制提供可靠依据。该层建设中，要求采用模块化管理，结合工作要点科学设置挂历模块，并应用数字样机技术，做好信息数据及指令的科学处理，确保产品研制、创新、生产等工作的高效落实，节省更多资源成本。

2.3 标准体系

该体系的建立不仅要求遵照国家智能制造的标准体系要求，还需做到全面覆盖、全生命周期管控，对军工电子制造、跨领域制造的不同阶段进行科学把关。在建设过程中，可融入大数据、边缘计算、人工智能、电子3D打印技术等基础共性标准。

2.4 安全体系

军工电子智能制造在引入智能技术、计算机技术、互联网技术后，对信息安全性提出了较高要求，因此需要构建完善的信息安全管理体系、安全技术和安全运维体系，做好各部门信息的科学传递和共享，为开发、测评提供可靠依据支持，推动军工电子智能制造系统的高效运行。安全体系的构建能够对各个环节作业展开动态化监督和管控，确保了设备系统间连接运转的可靠性，避免了研制中问题的产生。

3 军工电子智能制造关键赋能技术应用

3.1 柔性生产技术

该技术面向的是小批量、多品种的军工电子产品研制，多被应用在军工电子微组装自动化生产线内。不过传统的柔性生产方式，虽然可提高生产效率，加强产品精准度和可靠性，但因兼容性较差，在新产品研制和生产过程中，无法给出专业意见和建议，评估准确性偏低，再加上生产线上只能针对单一产品生产，需要依靠人工作业也方能实现，混线生产效率较低，难以发挥柔性生产技术的实际作用。鉴于此，仍需对柔性生产技术展开优化调整，在保证原性能基础上，提升兼容性和自动化水平，实现多品种、小批量产品的生产和研制。如在微波组件标贴生产中，可采取调宽生产轨道，升级工艺装备电、增加二维码识别功能等方式，增强兼容性，使其符合多尺寸产品生产需求，加大生产线的柔性程度，做到微波组件的共线、混线生产，缩减产品切换时间，进一步提高产品生产效率，满足多品种组件的并行研制需求。

3.2 基于数字孪生的智能车间信息物理融合技术

数字孪生车间属于物理与虚拟交换融合车间结构，借助数据交互应用，对生产要素、生产计划、生产过程加以管理，以满足车间迭代运行需求，改善车间管控水平。在该理念下建立智能车间信息物理融合技术，是运用数字孪生车间的特点，通过数字运维平台的建立，实现信息数据的采集和监控管理，为计划编制、工作调整、决策制定提供可靠依据[2]。

3.3 基于MBSE的复杂电子装备创新研发技术

MBSE主要是对系统工程实施分解处理，明确各系统、模块间的关系，在此基础上，根据产品研制要求，融入信息化、智能化技术，重新构建模型，并完善系统工程机制，丰富功能性。根据军工电子智能制造转型升级的具体要求，利用MBSE方法论，对产品研发模型实行不断创新和优化，坚持需求牵引、模型贯穿、虚实验证及并行协同的基本要求，构建一体化的管理模式模型，以此加强研发能力，缩短研发时间，巩固产品市场竞争力。